JP2002513447A - サイジングエマルジョン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （ａ）無水アルケニルこはく酸と（ｂ）式（Ｉ）［式中、Ｒ₁はメチルまたはエチルであり、Ｒ₂はメチルまたはエチルであり、そしてＲ₃は炭素原子数が１４から２４のアルキルである］で表されるトリアルキルアミン、式（Ｉ）で表されるトリアルキルアミンのジメチルスルフェート第四級塩、式（Ｉ）で表されるトリアルキルアミンのベンジルクロライド第四級塩および式（Ｉ）で表されるトリアルキルアミンのジエチルスルフェート第四級塩から成る群から選択されるアミンを上記無水アルケニルこはく酸を基準にして約３重量％から約２０重量％の量で含んでいて水の含有量が約０．１％以下の組成物。また、（ａ）疎水性でセルロース反応性のサイジング剤と上記（ｂ）のアミン類、アミン塩および／または第四級アミンで構成させたサイジングエマルジョンに加えて上記エマルジョンを製造する低せん断および高せん断方法そして上記エマルジョンを紙のサイズ処理で用いる方法も開示する。

Description

【発明の詳細な説明】 サイジングエマルジョン 発明の背景 本発明は、紙サイズ処理用組成物（ｐａｐｅｒ ｓｉｚｉｎｇ ｃｏｍｐｏｓ ｉｔｉｏｎｓ）、サイズ処理用組成物の製造方法そしてそれで紙をサイズ処理す る（ｓｉｚｉｎｇ）方法に関する。より詳細には、本発明は、無水アルケニルこ はく酸（ＡＳＡ）サイズ（ｓｉｚｅ）とアミン化合物を含んでいてサイジングエ マルジョン（ｓｉｚｉｎｇ ｅｍｕｌｓｉｏｎｓ）を生じさせる時に使用可能な 組成物、上記サイジングエマルジョンの製造方法に加えて、上記サイジングエマ ルジョンを紙のサイズ処理で用いる方法に関する。 サイジングエマルジョンは、製紙で紙の表面および内側にサイジング剤（ｓｉｚ ｉｎｇ ａｇｅｎｔｓ）を導入する目的で幅広い用いられている。本明細書で用 いる如き「紙」は、天然源および合成源の両方から誘導され得る繊維状のセルロ ース材料から作られたシート様マス（ｍａｓｓｅｓ）および成形品を包含する一 般的用語である。多くの場合、サイジング剤が紙製品の全体に渡って良好に分散 するようにする目的で、サイジング剤を製紙過程の湿式終点（ｗｅｔ ｅｎｄ） で添加するのが望ましい。サイジング剤自身、例えばＡＳＡなどはしばしば水に 不溶なことから、サイジング剤を水中で乳化させてサイジングエマルジョンを生 じさせた後、これを製造中の紙原料（ｐａｐｅｒ ｓｔｏｃｋ）に添加すること が頻繁に行われている。 サイジング剤は、紙の表面と化学結合を形成する能力を有する反応性物質であ る傾向がありかつ水に長期間接触させると不安定さを示し得る。 従って、特に反応性がより高いサイジング剤、例えばＡＳＡなどを用いる場合に は、水とサイズの間の化学反応を最小限にする目的で、サイジングエマルジョン を製紙現場で調製した後直ちに使用することが本産業の通常の実施になってきて いる。このエマルジョンの調製では一般に乳化剤、例えば澱粉、界面活性剤、合 成ポリマー類、カチオン性ポリマー類（ｃａｔｉｏｎｉｃ ｐｏｌｙｍｅｒｓ） などが用いられる。 商業的にサイジングエマルジョンを調製する時に用いられる装置は低せん断（ ｌｏｗ ｓｈｅａｒ）または高せん断のいずれかであり得ることが本分野の技術 者に認識されている。歴史的には、サイジングエマルジョンを低せん断で調製す るのは困難であり、その結果として高せん断技術が用いられていたが、この場合 には高いホモジェナイジング（ｈｏｍｏｇｅｎｉｚｉｎｇ）せん断および／また は圧力を及ぼす能力を有する比較的複雑で高価で重い装置を用いる必要があるこ とに加えて、個々のサイズで満足されるほど安定なエマルジョンを製造するには 乳化の比率および温度などに関して厳しい手順が要求される傾向があった。より 最近になって、有用な低せん断方法が開発され、米国特許第４，０４０，９００ 号、４，５４４，４１４号、４，６８７，５１９号および４，７１１，６７１号 に加えてカナダ特許第１，０６９，４１０号に開示されており、上記特許には低 級トリアルキルアミン類を乳化剤として用いることが開示されている。また、サ イズ処理でラウリルトリメチルアンモニウムクロライドを用いることおよびトリ エチルアミンを用いることがそれぞれＪＰ ５８０８７３９８およびＪＰ ５８ １９７３９６に開示されている。しかしながら、低せん断または高せん断のいず れでも乳化し得るサイジング組成物、低せん断または高せん断方法で調製可能で 安 定なサイジングエマルジョン、安定なサイジングエマルジョンを製造する低せん 断および高せん断方法、そしてそのような組成物および方法を利用した改良製紙 方法が求められているままである。 発明の要約 ここに、特定のアミン類、アミン塩および第四級アミン塩を存在させるとサイ ジングエマルジョンの生成が非常に容易になることでサイジングエマルジョンを 低せん断または高せん断いずれの条件でも調整することが可能になることを見い 出した。また、驚くべきことに、サイジングエマルジョン、特にＡＳＡサイジン グエマルジョンの特性はまたｐＨおよび無機塩のレベルおよび種類の影響も受け ることも見い出した。従って、この直ぐ利用できる発明に従い、（ａ）無水アル ケニルこはく酸と（ｂ）式（Ｉ）［式中、 Ｒ₁はメチルまたはエチルであり、Ｒ₂はメチルまたはエチルであり、そしてＲ₃ は炭素原子数が１４から２４のアルキルである］ で表されるトリアルキルアミン、式（Ｉ）で表されるトリアルキルアミンのジメ チルスルフェート第四級塩、式（Ｉ）で表されるトリアルキルアミンのベンジル クロライド第四級塩および式（Ｉ）で表されるトリアルキルアミンのジエチルス ルフェート第四級塩から成る群から選択されるアミンを上記無水アルケニルこは く酸を基準にして約３重量％から約２０重量％の量で本質的に含んでいて水含有 量が約０．１％以下の組成 物を提供する。上記組成物を用いて高せん断または低せん断のいずれの条件、好 適には本明細書に記述する条件下でサイジングエマルジョンを調製することがで きる。 この直ぐに利用できる本発明の別の態様では、（ａ）無水アルケニルこはく酸 と（ｂ）上記無水アルケニルこはく酸を基準にして約３重量％から約２０重量％ の量の、式（Ｉ）［式中、Ｒ₁はメチルまたはエチルであり、Ｒ₂はメチルまたは エチルであり、そしてＲ₃は炭素原子数が１４から２４のアルキルである］で表 されるトリアルキルアミン、式（Ｉ）で表されるトリアルキルアミンのジメチル スルフェート第四級塩、式（Ｉ）で表されるトリアルキルアミンのベンジルクロ ライド第四級塩および式（Ｉ）で表されるトリアルキルアミンのジエチルスルフ ェート第四級塩から成る群から選択されるアミンと（ｃ）水と（ｄ）無機塩を含 む組成物［この組成物では上記無水アルケニルこはく酸が上記水に分散してエマ ルジョンを形成していて、上記無機塩が上記エマルジョンの液滴サイズを小さく するに有効な量で存在しており、そして上記エマルジョンは、エマルジョンの平 均液滴サイズが約３ミクロン以下になるに有効なｐＨ値、好適には約４．５以下 のｐＨ値を有する］を提供する。好適には、上記組成物はサイジングエマルジョ ンを構成していて、このサイジングエマルジョンは、高せん断または低せん断の いずれでも調製可能、好適には本明細書に記述する条件下で調製可能である。 この直ぐに利用できる発明の更に別の態様では、（ａ）無水アルケニルこはく 酸と（ｂ）上記無水アルケニルこはく酸を基準にして約３重量％から約２０重量 ％の量の、式（Ｉ）［式中、Ｒ₁はメチルまたはエチルであり、Ｒ₂はメチルまた はエチルであり、そしてＲ₃は炭素原子数が １４から２４のアルキルである］で表されるトリアルキルアミン、式（Ｉ）で表 されるトリアルキルアミンのジメチルスルフェート第四級塩、式（Ｉ）で表され るトリアルキルアミンのベンジルクロライド第四級塩および式（Ｉ）で表される トリアルキルアミンのジエチルスルフェート第四級塩から成る群から選択される アミンと（ｃ）水と（ｄ）無機塩を混合することでエマルジョン［このエマルジ ョンでは上記無機塩が上記エマルジョンの液滴サイズを小さくするに有効な量で 存在しており、そして上記エマルジョンは、エマルジョンの平均液滴サイズが約 ３ミクロン以下になるに有効なｐＨ値、好適には約４．５以下のｐＨ値を有する ］を生じさせることを含む方法を提供する。成分（ａ）と（ｂ）は前以て混合可 能であるか或は個別に添加可能であるが、好適にはそれらを前以て混合しておく 。 この直ぐに利用できる発明のさらなる態様では、（ａ）（ｉ）無水アルケニル こはく酸と（ｉｉ）式（Ｉ）［式中、Ｒ₁はメチルまたはエチルであり、Ｒ₂はメ チルまたはエチルであり、そしてＲ₃は炭素原子数が１４から２４のアルキルで ある］で表されるトリアルキルアミン、式（Ｉ）で表されるトリアルキルアミン のジメチルスルフェート第四級塩、式（Ｉ）で表されるトリアルキルアミンのベ ンジルクロライド第四級塩および式（Ｉ）で表されるトリアルキルアミンのジエ チルスルフェート第四級塩から成る群から選択されるアミンを上記無水アルケニ ルこはく酸を基準にして約３重量％から約２０重量％の量で含む組成物と（ｂ） 水と（ｃ）無機塩を混合することでエマルジョン［このエマルジョンでは上記無 機塩が上記エマルジョンの液滴サイズを小さくするに有効な量で存在しており、 そして上記エマルジョンは、エマルジョンの平均液滴サ イズが約３ミクロン以下になるに有効なｐＨ値、好適には約４．５以下のｐＨ値 を有する］を生じさせることを含む方法を提供する。上記組成物は低せん断また は高せん断、好適には低せん断で調製可能である。 この直ぐに利用できる発明の更にさらなる態様では、（ａ）紙原料を準備し、 （ｂ）（ｉ）無水アルケニルこはく酸と（ｉｉ）上記無水アルケニルこはく酸を 基準にして約３重量％から約２０重量％の量の、式（Ｉ）［式中、Ｒ₁はメチル またはエチルであり、Ｒ₂はメチルまたはエチルであり、そしてＲ₃は炭素原子数 が１４から２４のアルキルである］で表されるトリアルキルアミン、式（Ｉ）で 表されるトリアルキルアミンのジメチルスルフェート第四級塩、式（Ｉ）で表さ れるトリアルキルアミンのベンジルクロライド第四級塩および式（Ｉ）で表され るトリアルキルアミンのジエチルスルフェート第四級塩から成る群から選択され るアミンと（ｉｉｉ）水と（ｉｖ）無機塩を含む組成物［この組成物では上記無 水アルケニルこはく酸が上記水に分散してエマルジョンを形成していて、上記無 機塩が上記エマルジョンの液滴サイズを小さくするに有効な量で存在しており、 そして上記エマルジョンは、エマルジョンの平均液滴サイズが約３ミクロン以下 になるに有効なｐＨ値、好適には約４．５以下のｐＨ値を有する］を準備し、（ ｃ）上記紙原料からウエブ（ｗｅｂ）を生じさせ、そして（ｄ）上記ウエブから 生じさせる紙のサイズ処理を行うに有効な量で上記エマルジョンを上記紙原料と 一緒に混合するか或は上記エマルジョンを上記ウエブに加えることを含む方法を 提供する。上記組成物は低せん断または高せん断、好適には低せん断で調製可能 である。 好適な態様の詳細な説明 この直ぐに利用できる発明で用いるに有用なサイジング剤には無水置換環状ジ カルボン酸が含まれる。サイジング剤は好適には式（ＩＩ）［式中、Ｒはジメチレンまたはトリメチレン基でありそしてＲ¹は炭素数が６以 上の疎水基である］ で表される。Ｒ¹は好適には線状もしくは分枝アルキル、アルケニル、アラルキ ルまたはアラルケニル基である。最も好適には、この直ぐに利用できる発明のサ イジング剤は無水アルケニルこはく酸（ＡＳＡ）である。この直ぐに利用できる 発明で用いるに有用なサイジング剤の具体例は、無水イソ−オクタデセニルこは く酸、無水ｎ−ヘキサデセニルこはく酸、無水ドデセニルこはく酸、無水デセニ ルこはく酸、無水ドデセニルこはく酸、無水オクテニルこはく酸、無水トリイソ ブテニルこはく酸、無水１−オクチル−２−デセニルこはく酸、無水１−ヘキシ ル−２−デセニルこはく酸などおよびそれらの混合物である。特に好適なＡＳＡ はＣｙｔｅｃ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．から商業的に入手可能なＡｃｃ ｏｓｉｚｅ １７（商標）である。この直ぐに利用できる発明ではまたロジンお よびアルキルケテン二量体（ＡＫＤ）サイズも有用である。この直ぐに利用でき る発明で有用なサイジング剤の他の例は米国特許第Ｒｅ．２９，９６０ ４,６ ８７,５１９、４,０４０,９００、３,１０２,０６４、３,８２１,０６９、３,９ ６８,００５（これらは全部引 用することによって本明細書に組み入れられる）に開示されているサイジング剤 である。 サイジング剤は多くの場合便利に乳化剤、例えば界面活性剤などとの混合物の 状態でその使用者に供給される。この使用者は、典型的に、上記サイジング剤を 水中で乳化させてサイジングエマルジョン（該サイジング剤の不連続相の液滴と 連続水相で構成される）を生じさせる。このサイジングエマルジョンの調製は、 多くの場合、高せん断混合で行われ、例えばホモジェナイザー（ｈｏｍｏｇｅｎ ｉｚｅｒ）、高せん断タービンポンプなどを用いて行われる。このようなサイジ ング剤はしばしば加水分解に不安定なことから一般にサイジングエマルジョンは 調製後直ちに使用され、このように、長期間に渡るエマルジョンの安定性は必要 でないかもしれない。しかしながら、しばしば、そのような乳化をカチオン性ポ リマー、例えばカチオン性澱粉などが入っている溶液中で実施するか或は乳化後 にそれをカチオン性ポリマーに添加する方が望ましく、そのようにするとサイジ ングエマルジョンの安定性が向上する可能性があるばかりでなく製紙過程でよく 知られた他の利点が得られる。 ここに、特定のアミン類を乳化剤として用いることができることと、このよう なアミン類を用いるとサイジングエマルジョンを低せん断または高せん断のいず れでも生じさせることが可能になることで使用者に有利にずっと高い柔軟性を提 供することができるばかりでなく製紙過程におけるコストの低減および複雑さの 低減が可能になることを見い出した。この直ぐに利用できる発明で用いるに有用 なアミンには、式（Ｉ） ［式中、Ｒ₁はＣ₁からＣ₅のアルキル、好適にはメチルまたはエチルであり、Ｒ₂ はＣ₁からＣ₅のアルキル、好適にはメチルまたはエチルであり、そしてＲ₃は、 ベンジル、または炭素原子数が１４から２４、好適には炭素原子数が１６から２ ０、最も好適には炭素原子数が１６から１８のアルキルである］ で表されるアミン類が含まれる。Ｒ₁、Ｒ₂およびＲ₃は飽和または不飽和であっ てもよい。このようなアミン類の混合物の使用も有利であり得、大豆油（ｓｏｙ ａ）ジメチルアミン、獣脂（ｔａｌｌｏｗ）ジメチルアミン、水添獣脂ジメチル アミン、ココヤシ油（ｃｏｃｏ）ジメチルアミン、オレイルジメチルアミン、ス テアリルジメチルアミンなどの如きアミン類が好適である。個々の組成物に存在 させる実際のアミン種は、勿論、サイジングエマルジョンのｐＨに応じて、上記 アミンの酸塩であってもよい。従って、この直ぐに利用できる発明の目的で、用 語「アミン」は、幅広い意味で、アミンの酸塩、例えばアミンと通常の有機およ び無機酸、例えば塩酸、硫酸、酢酸などの反応で生じる塩類に加えて、アミンの 水化物およびアミンの第四級塩を包含すると解釈可能である。例えば、１つの好 適なアミンは、ステアリルジメチルアミンのベンジルクロライド塩の一水化物で ある。更により好適には、上記アミンに公知第四級化剤（ｑｕａｔｅｒｎｉｚｉ ｎｇ ａｇｅｎｔｓ）、例えば塩化メチル、ジメチルスルフェート、ジエチルス ルフェートおよびベンジルクロライドなどを用いた第四級化を受けさせる（ｑｕ ａｔｅｒｎｉｚｅｄ）。塩化メチルによる第四級化を受けさせたアミン類は、驚 くべきことに、それをＡＳＡと一緒に用いて低せん断でサイジングエマルジョン を生じさせた時、ジメチルスルフェートまたはジエチルスルフェートによる第 四級化を受けさせたアミン類に比較してあまり有効でない傾向がある。第四級化 を受けさせたアミン類は、個々の乳化条件に対する感受性がより高くなる傾向が ある。例えば、低せん断の時には、大豆油ジメチルアミンのエチルスルフェート 第四級塩および大豆油ジメチルアミンのメチルスルフェート第四級塩が好適なサ イジングエマルジョンを与える。 この直ぐに利用できる発明で用いるに有用なアミン（この用語はアミン塩、第 四級塩（ｑｕａｔｅｒｎａｒｉｅｓ）および水化物を包含）の量は、典型的に、 サイジングエマルジョンのサイジング剤含有量に依存するが、たいてい、サイジ ング剤を基準にして約３重量％から約２０重量％の範囲である。上記アミンの使 用量は、一般に、それと上記サイジング剤と水を混合した時にサイジングエマル ジョンが生じるに有効な量である。好適には、上記アミンの量をサイジング剤を 基準にして約４重量％以上、好適には約５重量％以上にする。約２０％を越える 量でアミンを用いることも可能であるが、アミンを過剰量で用いても追加的利点 がほとんど得られないことから、無駄または希釈的（ｄｉｌｕｔｉｖｅ）である 。従って、上記アミンの量をサイジング剤を基準にして一般に約２０重量％以下 、好適には約１５重量％以下、最も好適には約１０重量％以下にする。上記アミ ンとサイジング剤は好適には混和性で、例えばそれらを混合した時に単相溶液を 形成し、その結果として、上記アミンとサイジング剤、好適にはＡＳＡで構成さ せた便利な混合物をその使用者に提供することができる。 商業的実施に有効なサイジングエマルジョンは、一般に、エマルジョンの平均 液滴、即ち粒子サイズが約５ミクロン以下、好適には約３ミクロン以下、最も好 適には２ミクロン以下のものである。液滴サイズは便 利に数多くのよく知られている粒子サイズ測定技術のいずれで測定されてもよく 、例えば顕微鏡、古典的で準弾性的な光散乱、沈降、ディスク遠心分離、エレク トロゾーンセンシング（ｅｌｅｃｔｒｏｚｏｎｅ ｓｅｎｓｉｎｇ）、沈降場流 れ分別（ｓｅｄｉｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｆｉｅｌｄ ｆｌｏｗ ｆｒａｃｔｉｏ ｎａｔｉｏｎ）およびクロマトグラフィー方法などで測定可能である。便利には 、簡単な濁度技術、例えばＫｌｅｔｔ技術［Ｈｏｒｉｂａ ＣＡＰＡ ７００粒 子サイズ分析装置などの如き装置を用い、遠心分離方法で較正を受けさせておく ］を用いるか或はＨｏｒｉｂａ ＬＡ−７００粒子サイズ分析装置などの如き装 置を用いた光散乱方法（本実施例に記述する如き）を用いて液滴サイズを推定す ることができる。例えば、Ｋｌｅｔｔ値が約２５０であることは、体積平均液滴 、即ち粒子サイズの中央値が約０．６から０．８ミクロンであることに相当し、 Ｋｌｅｔｔ値が約２００であることは、体積平均液滴サイズの中央値が約０．９ から１．３ミクロンであることに相当し、そしてＫｌｅｔｔ値が約１６０である ことは、体積平均液滴サイズの中央値が約１．５から１．９ミクロンであること に相当する。ある場合には、Ｋｌｅｔｔ値が約１００未満のサイジングエマルジ ョンも有用であり得るが、一般的には、サイジングエマルジョンのＫｌｅｔｔ値 を約１００以上、好適には約１５０以上、より好適には約１８０以上、最も好適 には約２００以上にする。 この直ぐに利用できるサイジングエマルジョンの液滴サイズはｐＨの調整で調 節可能である。例えば、第三級アミン類を乳化剤として用いて水を酸性にすると 液滴サイズが小さいエマルジョンを低せん断で生じさせることができる。第三級 アミン類を用いる場合には、このアミンをサ イジング剤に溶解させた後にサイジングエマルジョンを生じさせる方が好適であ るが、ある場合には、酸性にしておいた水にアミンを個別に添加することでも満 足される結果が得られる可能性がある。アミン塩または第四級アミンを用いる場 合にはしばしばエマルジョンを安定にするｐＨを与えるに有効な量でそれらを存 在させ、その結果として、酸を個別に添加する必要はないかもしれない。従って 、酸の添加は、望まれる液滴サイズ、サイジングエマルジョンを生じさせる時に 用いる水に前以て存在するｐＨ、アミンの形態（遊離アミン、塩または第四級） 、アミンの量、ｐＨに影響を与える可能性がある他の典型的な製紙添加剤の存在 有り無しなどに応じて、必要または不必要であり得る。ｐＨ調製で用いるに有用 な酸には、通常の有機酸全部、例えば酢酸、クエン酸、乳酸などばかりでなく、 無機酸、好適には塩酸、硫酸、燐酸などの如き無機酸が含まれる。乳化中のｐＨ を、一般的には、この上で考察した範囲内の液滴サイズを有するエマルジョンが 生じるに有効なｐＨにする。ｐＨを好適には約６．０以下、より好適には４．５ 以下、更により好適には４．０以下、最も好適には３．５以下にする。 この直ぐに利用できるサイジングエマルジョンの液滴サイズの調節をまた無機 塩のレベルおよび種類の調整を通して実施することも可能である。如何なる無機 塩も使用可能であり、好適には塩化物および燐酸塩、例えば塩化ナトリウム、塩 化カリウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、Ｎａ₃ＰＯ₄、Ｎａ₂ＨＰＯ₄、 ＮａＨ₂ＰＯ₄など、最も好適には硫酸塩、例えば硫酸ナトリウム、硫酸アルミニ ウム、硫酸アンモニウムおよびそれらの水化物などが使用可能である。一般的に は、使用量に応じてであるが、硫酸塩の方が他の塩よりも有効である（重量を基 準）。例 えば、エマルジョンの液滴サイズを小さくしようとする場合には、硫酸塩のレベ ルを１００万部当たり約１０から約２００部（ｐｐｍ）、好適には１５から１０ ０ｐｐｍ、最も好適には約２５から約５０ｐｐｍにするのが非常に有効である。 しかしながら、より高いレベルの時には、しばしば、硫酸塩の方が他の塩よりも 有効でなくなることもある。低レベル、例えば約１０から約５０ｐｐｍの時には 一般に塩化物および燐酸塩はあまり有効でないが、レベルを例えば約５０から１ ０００ｐｐｍまたはそれ以上の如く高くした時には一般に有効性が向上する。こ のような塩の使用量は、一般に、エマルジョンの液滴サイズを小さくするに有効 な量であり、例えばサイジングエマルジョンを生じさせる時に塩をある量で含有 させた水を用いた方が塩をその量で含有させていない水を用いた時よりも結果と して液滴サイズが小さいエマルジョンが生じるようにするのが好適である。塩の レベルを非常に高くして所望の液滴サイズを達成することも可能であるが、実用 的には、塩を過剰量で用いたとしても得られる増分は最小限のみである可能性が あり、その上、他の問題、例えば腐食などがもたらされることなどで有害になる ことさえあり得、このように、塩を無駄または不利なレベルで使用するのは避け るべきである。 使用者に供給する時、上記サイジング剤と上記アミンで構成させた組成物を使 用者に供給してもよいか、或はあまり好適ではないが、各成分を個別に供給して 、混合物にせん断をかけた時に所望液滴サイズのエマルジョンが生じるに有効な ｐＨおよび／または塩レベルを有する水と一緒に混合することも可能である。好 適には、上記サイジング剤が有害な加水分解を起こさないようにする目的で、上 記サイジング剤と上記アミ ンで構成させた組成物を実質的に無水の条件下でその使用者に供給し、最も好適 には、そのような実質的に無水の組成物が含有する水の量を全重量を基準にして ０．１重量％以下、好適には０．０５重量％以下にする。この直ぐに利用できる 発明の組成物の水による乳化、例えば混合（それによってサイジングエマルジョ ンを生じさせる）を、好適には、サイジング剤、例えばＡＳＡなどが起こす加水 分解の度合を低くしかつエマルジョンの液滴サイズを小さくする目的で冷水を用 いて実施する。この乳化温度は、一般に、この上で考察した液滴サイズが達成さ れるに有効な温度である。この乳化で用いる水の温度を好適には約４０℃以下、 より好適には約３０℃以下、更により好適には約２０℃以下、最も好適には約１ ３℃以下にする。 ＡＳＡとアミンで構成させた組成物はこの組成物から生じさせたエマルジョン の液滴サイズの変化が貯蔵時間が１日から９９日の範囲に及ぶ場合でも本組成物 の貯蔵時間の関数として典型的にほとんど有害でない、即ち有意でないと言った 点で一般に安定であることが、この直ぐに利用できる発明の特徴である。 サイジングエマルジョンは高せん断または低せん断いずれの条件でも調製可能 であるが、好適には低せん断で調製を行う。高せん断条件と低せん断条件の間の 区別は、米国特許第４,７１１,６７１、４,６８７,５１９、４,５４４,４１４、 ４,０４０,９００号、カナダ特許第１，０６９，４１０号、Ｃ．Ｅ．Ｆａｒｌｅ ｙおよびＲ．Ｂ．Ｗａｓｓｅｒ，“Ｓｉｚｉｎｇ ｗｉｔｈ Ａｌｋｅｎｙｌ Ｓｕｃｃｉｎｉｃ Ａｎｈｙｄｒｉｄｅ，”Ｔｈｅ Ｓｉｚｉｎｇ ｏｆ Ｐａ ｐｅｒ第２版 Ｗ．Ｒｅｙｎｏｌｄｓ編集Ｔａｐｐｉ Ｐｒｅｓｓ，ｐ．５４−５ ５ ；Ｇ．ＣｈｅｎおよびＴ．Ｗｏｏｄｗａｒｄ，“Ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ ｔｈｅ ｅｍｕｌｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｉｚｉｎｇ ｏｆ ａｌｋｅｎｙ ｌ ｓｕｃｃｉｎｉｃ ａｎｈｙｄｒｉｄｅ，”Ｔａｐｐｉ Ｊｏｕｒｎａｌ， １９８６年８月９５−９７頁、そしてＪ．Ｃ．Ｒｏｂｅｒｔｓ，“Ｎｅｕｔｒａ ｌ ａｎｄ ａｌｋａｌｉｎｅ ｓｉｚｉｎｇ，”Ｐａｐｅｒ Ｃｈｅｍｉｓｔ ｒｙ， Ｂｌａｃｋｉｅ ＆ Ｓｏｎ，１９９１，１２５頁（これらは全部引用す ることによって本明細書に組み入れられる）の開示で明らかなように、本技術分 野でよく知られている。サイジングエマルジョンを低せん断で調製することがで きる、即ち高せん断タービンポンプを用いないで単にかき混ぜるか、混合用バル ブに通すか或は紙原料製造装置内に存在する通常の撹拌で調製することができる 組成物および方法が得られれば、有利に製紙過程の操作柔軟性が高くなり、それ に付随して生産効率が上昇し得る。 この直ぐに利用できるサイジングエマルジョンにカチオン性ポリマーをこのエマ ルジョンの物理的安定性を向上させるに有効な量で混合することを通して、この エマルジョンの安定性を向上させることができる（カチオン性ポリマーを上記量 で含まないサイジングエマルジョンのそれに比較して）。サイジングエマルジョ ンを生じさせた後直ちにそれを用いる場合には不安定（これはサイジング剤と水 が大きく分離することでしばしば明らかになる）であっても問題にならないかも しれないが、多くの場合、エマルジョンを追加的に安定にすることが望まれてい るか或は必要とされている。エマルジョン生成前、生成中または生成後にカチオ ンポリマーを添加すると結果として生じるサイジングエマルジョンに追加的度合 の安定性が与えられることを確認した。一般に、製紙で有効で あることが知られている如何なるカチオン性ポリマーも使用可能であるが、好適 にはカチオン性ポリアクリルアミド類、例えばアクリルアミドとカチオン性モノ マー類、例えばジアルキルアミノアルキル（アルク）アクリレート、ジアルキル アミノアルキル（アルク）アクリルアミドなどの塩および第四級塩で作られたコ ポリマー類、ジアリルジアルキルアンモニウムハライド類のポリマー類およびコ ポリマー類、ポリアミン類、ビニルアミン／ビニルアルコールのコポリマー類、 ポリエチレンイミン類、ポリアミドアミン類、カチオン性縮合ポリマー類、例え ばアミン−エピクロロヒドリンポリマー類など、天然に存在するカチオン性ポリ マー類、例えばカチオン性グアーゴム（ｇｕａｒ ｇｕｍ）などが使用可能であ る。このカチオン性ポリマーは最も好適にはカチオン性澱粉である。より小さい 液滴サイズのエマルジョンが望まれている場合、好適には、エマルジョンを生じ させた後にカチオン性ポリマーを添加する。カチオン性ポリマーの濃度はエマル ジョン全重量を基準にして０．０１重量％から約５重量％、好適には０．５重量 ％から３重量％の範囲であってもよい。このカチオン性ポリマーを添加する時の 条件はＡＫＤおよびロジンサイジング剤の場合とは異なる可能性があり、加水分 解に不安定なサイジング剤、例えばＡＳＡなどの場合には温度を低くしかつｐＨ を低くした工程条件が好適である。 この直ぐに利用できる発明のサイジングエマルジョンを例えば製紙過程で用い る場合、有利には、それをセルロース組成物、例えば紙原料、紙ウエブなどに通 常様式で紙（通常の製紙工程過程でセルロース組成物から生じさせた）のサイジ ング処理に有効な量で加えることでそれを行ってもよい。有益に使用可能なサイ ズ量、例えばＡＳＡの量は、製造すべ き紙の種類に応じて、乾燥した紙１トン当たり約０．１から約２０ポンド、好適 には約０．５から約１０ポンドの範囲である。このサイジングエマルジョンを好 適には計量して、製紙機、好適には良好な混合が得られる任意地点、例えばクリ ーナーアクセプト（ｃｌｅａｎｅｒ ａｃｃｅｐｔｓ）、スクリーンインレット （ｓｃｒｅｅｎ ｉｎｌｅｔ）などの地点で、薄いストック（ｔｈｉｎ ｓｔｏ ｃｋ）に加える。また、このサイジングエマルジョンを好適には噴霧またはサイ ズプレス加工（ｓｉｚｅ ｐｒｅｓｓｉｎｇ）で紙ウエブ（紙原料から生じさせ た）に直接加えることも可能であり、例えばサイズプレスの所で加えてもよい。 サイジング効果は数多くの公知技術のいずれか１つで測定されてもよく、そのよ うな技術には、インク染み込み試験および接触角測定が含まれる［Ｒ．Ｋｕｍｌ ｅｒ，“Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｐａｐｅｒ ａｎｄ Ｂｏａｒｄ ｆｏｒ Ｓｉｚｉ ｎｇ，”Ｔｈｅ Ｓｉｚｉｎｇ ｏｆ Ｐａｐｅｒ ２^nd Ｅｄｉｔｉｏｎ，” Ｗ．Ｒｅｙｎｏｌｄｓ編集Ｔａｐｐｉ Ｐｒｅｓｓ，１９８９年１０３−１３２ 頁を参照］。例えば、本明細書の実施例で用いたサイジング試験では、新しくｐ Ｈ７に緩衝させた緑色染料を紙の一方の側に置いて、その液体に接触させた側と は反応側の反射率がそれの元のレベルの８０％にまで降下する時間を測定する。 以下に示す実施例でこの直ぐに利用できる発明の説明を行うが、本実施例で発 明の範囲を限定するものでない。以下に示す実施例では、下記の如きＫｌｅｔｔ 濁度技術を用いて液滴または粒子サイズを推定した：サイジングエマルジョンを ＡＳＡの量が０．０１％になるように水で希釈した後、一部を、青色番号４２の フィルターが備わっているＫｌｅｔｔ−Ｓｕｍｍｅｒｓｏｎモデル９００−３比 色計用の２０ｘ４０ｍｍセ ルに入れた。このセルを路長が長さ方向になるように上記装置に位置させた。透 過光の量を吸光度（透過率の負ｌｏｇである）の単位で測定した。液滴のサイズ が小さくなるにつれて濁度が高くなり、結果として、透過する光の量が少なくな って吸光度が高くなる。これを表１に示し、この表では、Ｈｏｒｉｂａ ＬＡ ７００粒子サイズ分析装置を用いて測定した時の体積平均液滴直径中央値とＫｌ ｅｔｔ濁度技術を用いた時の値の間の多少とも典型的な相互関係をＡＳＡが０． ０１％のサイジングエマルジョンに関して示す。 以下に示す実施例では、特に明記しない限り、アミン、ＡＳＡおよび他の作用 剤を商業源から得た。水道水の硫酸塩含有量は約２６ｐｐｍで塩化物含有量は約 ２８ｐｐｍであった。使用したＡＳＡは無水ヘキサデセニルこはく酸と無水オク タデセニルこはく酸で主に構成されている混合物であった。 実施例１−１２ 低せん断乳化手順：無水アルケニルこはく酸（ＡＳＡ）にアミンを５ 重量パーセント溶解させた。１．５インチの磁気撹拌棒が入っている背の高い１ ００ミリリットル（ｍＬ）のガラスビーカーに、希塩酸を用いてｐＨを前以て３ に調整しておいた水道水を４９．５グラム（ｇ）重量測定して入れた。低せん断 （渦巻きが撹拌棒に到達する）で磁気撹拌しながら、滴下装置を用いてアミンを ５％含有する上記ＡＳＡを約０．５ｇ滴下した。滴下の前後に滴下装置の重量を 測定して正確な量を測定した。撹拌を約１０秒間継続した後、止めた。 その結果として生じたエマルジョンの液滴サイズをその直後にＫｌｅｔｔ濁度 技術で測定した。表２に示す結果は、いろいろなアミンが有効であることと、特 に第三級アミンを用いるとＡＳＡエマルジョンが低せん断で得られることを示し ている。 実施例１３−１５ 分散液およびエマルジョンを高せん断で調製するように設計した実験室Ｒｏｓ ｓ Ｍｏｄｅｌ １００Ｌホモジェナイザー（直径が１ ３／８インチのブレー ドと微細なスクリーンのステーターが備わっている）の頭部を、希塩酸を用いて ｐＨを３に調整しておいた水道水（４５０ｇ）に浸した。上記ホモジェナイザー を作動させながら、オクタデシルジメチルアミンを５重量％含有させたＡＳＡを ５ｇ加えた。その結果として得たエマルジョンが示すＫｌｅｔｔ値をいろいろな （おおよその）ホモジェナイザー速度設定および混合時間に関して表３に示す。 これらの実施例は、ＡＳＡサイジングエマルジョンを高せん断条件下で生じさせ る時にオクタデシルジメチルアミンが有効であることを立証している。 実施例１６−２７ 異なる３種類のＡＳＡエマルジョンを用いてハンドシート（ｈａｎｄ ｓｈｅ ｅｔｓ）を調製して、第三級アルキルアミン類を用いて生じさせたエマルジョン が紙のサイジング処理で有効であることを立証した。１番目のサイジングエマル ジョン（エマルジョンＡと表示）は、アミンの代わりにアニオン性の乳化剤を用 いそしてエマルジョンの調製をカチオン性ジャガイモ澱粉が３％入っている溶液 中で行う以外は実施例１５に 記述した如き通常の高せん断乳化方法を用いて調製した対照エマルジョンであっ た。このエマルジョンが示したＫｌｅｔｔ濁度は１７９であった。 サイジングエマルジョンＢおよびＣは、この直ぐに利用できる発明の態様で、 実施例１−１２に記述した低せん断手順で調製したエマルジョンであり、両方の 場合ともＡＳＡにジメチル大豆油アミンを５％含有させた。エマルジョンＢが示 したＫｌｅｔｔ値は１９３でエマルジョンＣが示したＫｌｅｔｔ値は１７４であ った。両方のエマルジョンにカチオン性ジャガイモ澱粉をエマルジョンＡで用い た量と等しい量で用いた希釈を後で受けさせた。 紙原料を、５０％軟材／５０％堅材さらしクラフトを５００カナダ標準ろ水度 になるように精製して沈澱炭酸カルシウム充填材を繊維を基準にして１５％添加 したもので構成させた。ｐＨを７．５に調整しそしてコンシステンシー（ｃｏｎ ｓｉｓｔｅｎｃｙ）を０．６％に調整した。 乾燥繊維を１０ｇ含めたバッチを所定量のＡＳＡサイジングエマルジョンと一緒 に撹拌しながらそれの処理を行った後、アニオン性保持助剤（ａｎｉｏｎｉｃ ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ ａｉｄ）の溶液を１ポンド／トンの用量に等しい量で用い て処理を行った。Ｎｏｂｌｅ ａｎｄ Ｗｏｏｄハンドシート成形機を用いて各 バッチから各々が約８インチ平方の２．８ｇのハンドシートを３枚生じさせた。 この生じさせたシートをフェルト間に挟んでプレスロールのロール間隙の間で圧 縮した後、２４０度Ｆの回転乾燥器で１分間ドラム乾燥させた。これらのシート を７３度Ｆにおいて５０％の相対湿度で条件付けした後、Ｔａｐｐｉ Ｓｔａｎ ｄａｒｄ ５３０ ｐｍ−８３に記述されている設計と同様な設計のインク 透過試験を用い、ナフトール緑色Ｂ染料が１．２５％入っている水溶液（ｐＨ７ に緩衝）を試験流体として用いてサイジングの測定を行った。この３枚のシート 各々に関して測定を４回行って、試験結果の平均を取った。表４に示す結果は、 下記の量のＡＳＡを第三級アルキルアミン類と一緒に低せん断で乳化させたもの は紙のサイズ処理で有効であることを立証している。 実施例２８−３１ ジメチル獣脂アミンをＡＳＡに２．５、５、７．５および１０重量％のレベル で溶解させてＡＳＡ／アミン混合物を生じさせた。３００ｍＬのビーカーに入っ ているｐＨが３の水道水（２００ｇ）を渦巻きがビーカーの底に到達するように 磁気撹拌しながらそれに上記混合物の各々を０．１８ｇ加えることを通して、サ イジングエマルジョンの調製を行っ た。撹拌を３０秒間継続した後、その結果として生じたエマルジョンをＡＳＡの 量が０．０１％になるように希釈してＫｌｅｔｔ濁度の測定を行った結果、表５ に示す通りであった。表５の結果は、ＡＳＡのエマルジョンを低せん断で生じさ せる場合に下記の量のアミンが有効であることを示している。 実施例３２−３６ 実施例１−１２に記述した低せん断乳化手順を用いて５種類のＡＳＡエマルジ ョンを調製した。各エマルジョンの調製で用いるＡＳＡにジメチル水添獣脂アミ ンを５重量％含有させた。各エマルジョンの調製で用いる水道水を０．１Ｎの塩 酸でいろいろなｐＨレベルに調整した。乳化時のｐＨの影響を表６に示し、これ は、サイジングエマルジョンの液滴サイズの調整でｐＨを利用することができる ことを示している。 実施例３７−４７ 実施例１−１２の低せん断乳化手順を用いて１０種類のＡＳＡエマルジョンを 調製した。各エマルジョンの調製で用いるＡＳＡにジメチル水添獣脂アミンを５ 重量％含有させた。各エマルジョンの調製で用いる脱イオン水を０．１Ｎの塩酸 でｐＨ２．８に調整した。また、硫酸ナトリウムを用いて上記水をいろいろな塩 レベル［表７に硫酸塩イオンを１００万部当たりの部数（ｐｐｍ）の単位で示す ］に調整した。硫酸塩濃度の影響を表７に示し、これは、サイジングエマルジョ ンの液滴サイズの調整で塩濃度を利用することができることを示している。 実施例４８ ５ガロンのバケツに脱イオン水を７５００ｍＬ入れて１３℃に冷却した。１％ の硫酸ナトリウム溶液を３７．５ｍＬ添加して硫酸塩イオン濃度を５０ｐｐｍに 調整した。０．５Ｎの塩酸を２０ｍＬ添加してｐＨを ３に調整した。小型のプロペラ型ミキサーを用いて低せん断で撹拌しながら、ジ メチルオクタデシルアミンを５重量％含有させたＡＳＡを７６．８ｇ加えた。混 合を約３０秒間継続した後、止めた。その結果として得たエマルジョンのＫｌｅ ｔｔ濁度は２２４であった。このＡＳＡエマルジョンに３％のカチオン性ジャガ イモ澱粉溶液を７．５リットル添加することを通して、それに安定化を受けさせ た。上記澱粉を添加した後のエマルジョンのＫｌｅｔｔ濁度は２３８であった。 この実施例は、このような規模の場合、小型のプロペラ型ミキサーによる低せん 断混合を用いてサイジングエマルジョンを調製することができることを立証して おり、かつまた、澱粉を後で添加した時に上記エマルジョンの液滴サイズが影響 を受けることも示している。 実施例４９−８１ 実施例１−１２の低せん断乳化手順を用いて数多くのＡＳＡサイジングエマル ジョンを調製し、これらは表８に示すＫｌｅｔｔ濁度値を示した。これらの結果 は、液滴のサイズが第四級アミン塩の種類の影響を受けることを立証しており、 かつまた、低せん断の時に第四級アミン類が有効であることも立証している。 実施例８２−９３ 異なる４種類のアルキルジメチルアミン類のサンプルにジメチルスルフェート 、ジエチルスルフェートまたは塩化メチルのいずれかを用いた第四級化を表９に 示す如く受けさせた。脱イオン水をｐＨ３に調整して硫酸塩イオンを２００ｐｐ ｍ含有させた水を用いる以外は実施例１−１２の低せん断乳化手順により、第四 級化したアミン類の各々を５％含有させたＡＳＡを用いてサイジングエマルジョ ンの調製を行った。表９に示すＫｌｅｔｔ濁度値は、低せん断の時にはアミン類 のジメチルスルフェート第四級塩およびジエチルスルフェート第四級塩の方が同 じアミンの塩化メチル第四級塩を用いた時に比較して液滴サイズが小さいサイジ ングエマルジョンを与える傾向があることを示している。 実施例９４−１０５ 分散液およびエマルジョンを高せん断で調製するように設計した実験室Ｒｏｓ ｓ Ｍｏｄｅｌ １００Ｌホモジェナイザー（直径が１ ３／８インチのブレー ドと微細なスクリーンのステーターが備わっている）の頭部を、希塩酸を用いて ｐＨを３に調整しておいた脱イオン水（４９０ｇ）に浸した。上記水にまた硫酸 塩イオン（硫酸ナトリウムとして）を２５ｐｐｍおよびアルカリ分を炭酸カルシ ウムとして５０ｐｐｍ含有させた（重炭酸ナトリウムを添加することで）。上記 ホモジェナイザーを作動させながら、大豆油ジメチルアミンのジエチルスルフェ ート第四級塩を５重量％含有させたＡＳＡを１０ｇ加えた。その結果として得た エマルジョンが示すＫｌｅｔｔ値をいろいろな（おおよその）ホモジェ ナイザー速度設定および混合時間に関して表１０に示す。これらの実施例は、Ａ ＳＡサイジングエマルジョンを高せん断条件下で生じさせる時に第四級アミンが 有効であることを立証している。 実施例１０６−１１３ 異なる２種類のＡＳＡエマルジョンを用いてハンドシートを調製して、第四級 化アミン類を用いて生じさせたエマルジョンが紙のサイズ処理で有効であること を立証した。１番目のサイジングエマルジョン（エマルジョンＡと表示）は、ア ミンの代わりにアニオン性の乳化剤を用いそしてエマルジョンの調製をカチオン 性ジャガイモ澱粉が３％入っている溶液中で行う以外は実施例９４−１０５に記 述した方法と同じ通常の高せん断乳化方法（１０，０００ｒｐｍで４５秒間）を 用いて調製した対照エマルジョンであった。このエマルジョンが示したＫｌｅｔ ｔ濁度は１ ９８であった。 サイジングエマルジョンＢは実施例１−１２に記述した低せん断乳化手順で調 製したエマルジョンであり、ここでは、ＡＳＡに大豆油ジメチルアミンのジエチ ルスルフェート第四級塩を５％含有させた。エマルジョンＢが示したＫｌｅｔｔ 値は２１０であり、これにカチオン性ジャガイモ澱粉をエマルジョンＡで用いた 量と等しい量で用いた希釈を後で受けさせた。 紙原料を、５０％軟材／５０％堅材さらしクラフトを５００カナダ標準ろ水度 になるように精製して沈澱炭酸カルシウム充填材を繊維を基準にして１５％添加 したもので構成させた。ｐＨを７．５に調整しそしてコンシステンシーを０．６ ％に調整した。乾燥繊維を１０ｇ含めたバッチを所定量のＡＳＡサイジングエマ ルジョンと一緒に撹拌しながらそれの処理を行った後、カチオン性保持助剤の溶 液を１ポンド／トンの用量に等しい量で用いて処理を行った。Ｎｏｂｌｅ ａｎ ｄ Ｗｏｏｄハンドシート成形機を用いて各バッチから各々が８インチ平方の２ ．８ｇのハンドシートを３枚生じさせた。この生じさせたシートをフェルト間に 挟んでプレスロールのロール間隙の間で圧縮した後、２４０度Ｆの回転乾燥器で １分間ドラム乾燥させた。これらのシートを７３度Ｆにおいて５０％の相対湿度 で条件付けした後、Ｔａｐｐｉ Ｓｔａｎｄａｒｄ ５３０ ｐｍ−８３に記述 されている設計と同様な設計のインク透過試験を用い、ナフトール緑色Ｂ染料が １．２５％入っている水溶液（ｐＨ７に緩衝）を試験流体として用いてサイジン グの測定を行った。この３枚のシート各々に関して測定を４回行って、試験結果 の平均を取った。表１１に示す結果は、第四級アミン類を用いて下記の量のＡＳ Ａを低せ ん断で乳化させたものは紙のサイズ処理で有効であることを立証している。 実施例１１４−１２３ 大豆油ジメチルアミンのジエチルスルフェート第四級塩をＡＳＡに１パーセン ト増分で１から１０重量％のレベルで溶解させた。実施例１−１２の低せん断乳 化手順を用いて上記サンプルからサイジングエマルジョンを調製した。その結果 として得たサイジングエマルジョンが示すＫｌｅｔｔ濁度を表１２に示し、これ は、いろいろな液滴サイズのＡＳＡエマルジョンを生じさせようとする場合に下 記の量の第四級アミンが有効であることを示している。 実施例１２４−１２８ 大豆油ジメチルアミンのジエチルスルフェート第四級塩を５重量％含有させた ＡＳＡの量を表１３に示すように変える以外は実施例１−１２の低せん断乳化手 順を用いて５種類から成る一連のサイジングエマルジョンを調製した結果、いろ いろなｐＨ値を有するエマルジョンが生じた（それ以外、水道水のｐＨの調整を 行わなかった）。表１３の結果は、ＡＳＡ／第四級アミンを一定にしてＡＳＡの 濃度、ｐＨおよび第四級アミンの濃度を変えた時の影響を示している。 実施例１２９−１３６ 実施例１−１２の低せん断手順を用い、脱イオン水を０．１Ｎの塩酸でｐＨ３ に調整しそして硫酸塩イオンを表４に示す如きいろいろな量で入れた水を用いて ８種類から成る一連のサイジングエマルジョンを調製した。ＡＳＡに大豆油ジメ チルアミンのジエチルスルフェート第四級塩を５重量％含有させた。硫酸塩の濃 度が液滴サイズに与える影響を表１４に示す。 実施例１３７−１４２ 大豆油ジメチルアミンのジエチルスルフェート第四級塩を５重量％含有させた ＡＳＡサンプルを４０℃のオーブンに入れて貯蔵した。このサンプルの水含有量 はＫａｒｌ Ｆｉｓｈｅｒ分析で測定して０．０１２重量％であった。定期的に 一定分量を取り出し、それを用いて実施例１−１２の低せん断乳化手順でエマル ジョンを調製した。その結果として得たサイジングエマルジョンが示した測定Ｋ ｌｅｔｔ濁度値は表１５に示す通りであり、これはＡＳＡ／アミン混合物が安定 であることを示している。 実施例１４３ ５ガロンのバケツに脱イオン水を７５００ｍＬ入れて１３℃に冷却した。１％ の硫酸ナトリウム溶液を３７．５ｍＬ添加して硫酸塩イオン濃度を５０ｐｐｍに 調整した。０．５Ｎの塩酸を２５ｍＬ添加してｐＨを３に調整した。小型のプロ ペラ型ミキサーを用いて低せん断で撹拌しながら、大豆油ジメチルアミンのジエ チルスルフェート第四級塩を５重量％含有させたＡＳＡを７５．８ｇ加えた。混 合を約３０秒間継続した後、止めた。その結果として得たエマルジョンのＫｌｅ ｔｔ濁度は２４４であった。このＡＳＡエマルジョンに３％のカチオン性ジャガ イモ澱粉溶 液を７．５リットル添加することを通して、それに安定化を受けさせた。上記澱 粉を添加した後のエマルジョンのＫｌｅｔｔ濁度は２４８であった。この実施例 は、このような規模の場合、小型のプロペラ型ミキサーによる低せん断混合を用 いてサイジングエマルジョンを調製することができることを立証しており、かつ また、澱粉を後で添加した時に上記エマルジョンの液滴サイズが影響を受けるこ とも示している。 実施例１４４ １／４インチの使い捨て型プラスチック製スタティックミキサー（Ｃｏｌｅ− Ｐａｌｍｅｒ， Ｉｎｃ．から商業的に入手可能）をＩＤが１／４インチのプラ スチック製管材の断片の中に１０インチ挿入した。上記スタティックミキサーに は素子（ｅｌｅｍｅｎｔｓ）が６インチの長さ当たりに２４個含まれていた。こ のスタティックミキサーを用いて水道水を１分当たり約１リットルでポンプ輸送 （約２６ｐｓｉｇの圧力降下）しながら、上記スタティックミキサーが１分当た り約２０ｍＬの速度になる直前に、大豆油ジメチルアミンのジエチルスルフェー ト第四級塩を５重量％含有させたＡＳＡを計量して上記プラスチック製管材の中 に入れた。その結果として得たエマルジョンが示したＫｌｅｔｔ濁度は＞２１８ であった。このエマルジョンと３％カチオン性ジャガイモ澱粉溶液を１：１で混 合することでそれに安定化を受けさせた後、Ｈｏｒｉｂａ ＣＡＰＡ ７００粒 子サイズ分析装置を用いてまた液滴サイズを測定した結果、０．８９ミクロンの 体積平均液滴サイズ中央値を得た。この実施例は、第四級アミン類を用いてサイ ジングエマルジョンを調製する時に別の様式の低せん断混合の使用も利用できる ことを示している。 実施例１４５−１７１ 各エマルジョンの調製で脱イオン水を用いてそれを０．１Ｎの塩酸でｐＨ３． ０に調整する以外は実施例３７−４７で用いた手順と同じ一般的手順を用いて、 いろいろな塩をいろいろな量で含有させたサイジングエマルジョンを調製した。 その結果として得たエマルジョンが示すＫ１ｅｔｔ濁度を表１６に示す。これら の結果は、生じるサイジングエマルジョンにいろいろな液滴サイズを持たせよう とする時に塩の量および種類が効果的であることを示している。 実施例１７２−１７９ 大豆油ジメチルアミンのジエチルスルフェート第四級塩を５重量％含有させた ＡＳＡを用い、硫酸塩のレベルを２５ｐｐｍおよび１００ｐｐｍにしてｐＨを３ にした脱イオン水をサイジングエマルジョンの調製で用いる以外、実施例１−１ ２の低せん断乳化手順をいろいろな温度で実施した。その結果として得たＡＳＡ エマルジョンが示したＫｌｅｔｔ濁度値を表１７に示す。これらの結果は、生じ るサイジングエマルジョンにいろいろな液滴サイズを持たせようとする時に乳化 温度および硫酸塩のレベルが効果的であることを示している。 実施例１８０−１９５ ｐＨ３に調整した水道水を用いそしてこの水に前以てゲル化させておいたカチ オン性ジャガイモ澱粉をいろいろなレベル（全体に対する重量％として表す）で 含有させる以外は実施例９４−１０５の一般的手順を用いて、大豆油ジメチルア ミンのジエチルスルフェート第四級塩を５重量％含有させたＡＳＡを乳化させた 。表１８に、その結果として得たサ イジングエマルジョンのＫｌｅｔｔ濁度値を示す。これらの実施例は、乳化のせ ん断速度およびカチオン性ポリマーの濃度がサイジングエマルジョンの液滴サイ ズに影響を与えることを立証している。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，Ｍ Ｗ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ， ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＥＥ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＤ，Ｉ Ｌ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＲＵ，Ｓ Ｄ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． （ａ）無水アルケニルこはく酸と（ｂ）式（Ｉ） ［式中、 Ｒ₁はメチルまたはエチルであり、Ｒ₂はメチルまたはエチルであり、そしてＲ₃ は炭素原子数が１４から２４のアルキルである］ で表されるトリアルキルアミン、式（Ｉ）で表されるトリアルキルアミンのジメ チルスルフェート第四級塩、式（Ｉ）で表されるトリアルキルアミンのベンジル クロライド第四級塩および式（Ｉ）で表されるトリアルキルアミンのジエチルス ルフェート第四級塩から成る群から選択されるアミンを上記無水アルケニルこは く酸を基準にして約３重量％から約２０重量％の量で含んでいて水を約０．１％ 以下の量で含有する組成物。 ２． 上記Ｒ₃が炭素原子を１６から１８個有するアルキルである請求の範囲 第１項記載の組成物。 ３． 上記アミンを上記無水アルケニルこはく酸を基準にして約４重量％から 約１０重量％含む請求の範囲第１項記載の組成物。 ４． 請求の範囲第１項記載の組成物と水と無機塩を混合することで入手可能 な、無水アルケニルこはく酸が水に分散しているエマルジョンであって、上記無 機塩が上記エマルジョンの液滴サイズを小さくするに有効な量で存在していて、 エマルジョンの平均液滴サイズが約３ミクロン以下になるに有効なｐＨ値を有す るエマルジョン。 ５． 更にカチオン性ポリマーをエマルジョン安定化量で含む請求の 範囲第４項記載のエマルジョン。 ６． 請求の範囲第４項記載のエマルジョンを製造する方法であって、 （ａ）無水アルケニルこはく酸と （ｂ）上記無水アルケニルこはく酸を基準にして約３重量％から約２０重量％ の量の、式（Ｉ） ［式中、 Ｒ₁はメチルまたはエチルであり、Ｒ₂はメチルまたはエチルであり、そしてＲ₃ は炭素原子数が１４から２４のアルキルである］ で表されるトリアルキルアミン、式（Ｉ）で表されるトリアルキルアミンのジメ チルスルフェート第四級塩、式（Ｉ）で表されるトリアルキルアミンのベンジル クロライド第四級塩および式（Ｉ）で表されるトリアルキルアミンのジエチルス ルフェート第四級塩から成る群から選択されるアミンと（ｃ）水と（ｄ）無機塩 を混合することで、上記無機塩がエマルジョンの液滴サイズを小さくするに有効 な量で存在していてエマルジョンの平均液滴サイズが約３ミクロン以下になるに 有効なｐＨ値を有するエマルジョンを生じさせる、 ことを含む方法。 ７． 更にカチオン性ポリマーをエマルジョン安定化量で混合することを更に 含む請求の範囲第６項記載の方法。 ８． 上記混合を低せん断で実施する請求の範囲第６項記載の方法。 ９． （ａ）紙原料を準備し、 （ｂ）請求の範囲第４項記載のエマルジョンを準備し、 （ｃ）上記紙原料からウエブを生じさせ、そして （ｄ）上記ウエブから生じさせる紙のサイズ処理を行うに有効な量で上 記エマルジョンを上記紙原料と一緒に混合するか或は上記エマルジョンを上記ウ エブに加える、 ことを含む方法。 １０． 噴霧およびサイズプレス加工から成る群から選択される方法を用いて 上記エマルジョンを上記ウエブに加える請求の範囲第９項記載の方法。